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第29 讲 非金属及其化合物拓展创新
[复习目标] 1.了解第ⅥA 族元素硒、碲的性质及应用。2.了解第ⅤA 族元素磷、砷的性质
及应用。
考点一 氧族元素——硒、碲
1．氧族元素概述
(1)主要包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)，价层电子排布为ns2np4。
(2)硫、硒、碲与大多数金属元素形成共价化合物。硒、碲在自然界无单质存在，常存在于
重金属硫化物矿中。少量硒对人体新陈代谢起调节作用，过量则有毒；有光电性质，用于电
影传真和制造光电管。
2．硒及其化合物的性质
(1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
(2)SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等，化学方程式分别
为SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O、3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。
(3)亚硒酸可作氧化剂 ，能氧化SO2，反应为H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se↓，但遇
到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，反应为H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。
3．碲及其化合物的性质
(1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。
(2)TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，可溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3
＋H2O。
(3)H2TeO3具有氧化性和还原性，如
H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te，
H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl。
1．硒(34Se)元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成
分是Se，含有CuSe、Ag2Se 等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：
请回答下列问题：
1
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(1)基态硒原子的价层电子排布式为________，与硒同主族相邻元素是____________(填元素
名称)。
(2)已知滤液A 中主要成分是Na2SeO3，可用于治疗克山病，则Na2SeO3 的化学名称为
____________；滤液C 中主要成分是Na2Se，则Na2Se 的电子式为________________。
(3)上述流程图中的括号内，按操作先后顺序依次填写的内容是________、________。
(4)写出高温下用焦炭还原固体B 的化学方程式：____________________________________。
(5)滤液C 中析出硒的离子方程式为________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
2．(2023·长沙一中高三段考)碲及其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医
药卫生等工业领域。工业上用铜阳极泥(主要成分除含Cu2Te、TeO2外，还有少量Ag 和Au)
经如下工艺流程得到粗碲。
已知：TeO2是两性氧化物，TeOSO4为正盐。
(1)已知此工艺中“加压硫酸浸出”过程中会发生以下化学反应：Cu2Te＋2O2===2CuO＋
TeO2；TeO2＋H2SO4===TeOSO4＋H2O。“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外，主要是
__________(填化学式)。
(2) 操作Ⅰ的分离方法是__________________ ；从浸出渣中分离出Au 的方法是
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)“电解沉积除铜”目的是除去溶液中的Cu2＋，电解初级阶段阴极的主要电极反应是
________________________________________________________________________。
(4)向“含碲硫酸铜母液”中通入SO2并加入NaCl 反应一段时间后，Te(Ⅳ)浓度从6.72 g·L－1
下降到0.10 g·L－1，在一定条件下，碲沉淀率与还原时间、温度的变化曲线分别如图1、图2
所示：
2
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①由图可知，最适宜的温度和还原时间分别为________________。
②图2 中80 ℃后，升高温度，碲沉淀率几乎不再升高，甚至有下降趋势。可能的原因是
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
③生成粗碲的离子方程式：_______________________________________________________。
考点二 氮族元素——磷、砷
1．氮族元素概述
(1)主要包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。
(2)主要化合价：－3、0、＋3、＋5(其中N 还有＋1、＋2、＋4 等价态)。
(3)元素性质
①能形成氢化物RH3，最高价氧化物对应的水化物为HRO3或H3RO4。
②随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。砷虽是非金属，却已表现出某些
金属性，而锑、铋明显表现出金属性。
(4)化合物的性质
①NH3、PH3、AsH3稳定性依次减弱，还原性依次增强。
②酸性：H3BiO4<H3SbO4<H3PO4<HNO3。
2．磷及其化合物
(1)磷的常见同素异形体
常见的同素异形体有两种：①白磷(分子晶体，分子式为P4)，在空气中容易自燃，易溶于
CS2；②红磷。
(2)磷的化学性质
①在空气中燃烧：4P＋5O2=====2P2O5(产生大量白烟)。
②P2O5是酸性氧化物，P2O5＋3H2O=====2H3PO4。P2O5常用作干燥剂，H3PO4是稳定的非
氧化性酸，具有酸的通性。偏磷酸(HPO3)不稳定，易水解为H3PO4。
③在氯气中燃烧：2P＋3Cl2=====2PCl3(液态)；PCl3＋Cl2PCl5(固态)。
现象：产生大量的白色烟雾。
3
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(3)磷的氢化物(PH3)
磷的氢化物PH3(磷化氢)又称为膦，膦分子与氨分子的结构相似，也呈三角锥形。膦是一种
较强的还原剂，稳定性较差，在水中的溶解度很小。
(4)磷的含氧酸
含氧酸能电离的氢离子通常是羟基上的氢。磷的含氧酸如下表：
名称
磷酸
亚磷酸
偏磷酸
次磷酸
多磷酸
化学式
H3PO4
H3PO3
HPO3
H3PO2
Hn＋2PnO3n＋1
结构
酸性
三元中强酸
二元弱酸
一元弱酸
一元弱酸
－
聚酸结构式的推导
nH3PO4―→Hn＋2PnO3n＋1＋(n－1)H2O(类似有机的缩聚反应)。
3．砷及其化合物
(1)砷的常见同素异形体
单质以灰砷、黑砷和黄砷三种同素异形体的形式存在。
(2)砷的氢化物(AsH3)
砷与氢气结合生成有剧毒的砷化氢(AsH3)，砷化氢相当不稳定，加热时分解为单质砷，砷化
氢还是一种很强的还原剂。
(3)砷的氧化物
砷有两种氧化物，三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷，俗称砒霜，有剧
毒，无臭无味，外观为白色霜状粉末，故称砒霜。
(4)砷的含氧酸
①亚砷酸为三元弱酸，其结构式为
，具有较强的还原性。
②砷酸为三元弱酸，其结构式为
，砷酸具有弱氧化性，可与I－发生氧化还原反
应：H3AsO4＋2KI＋H2SO4===H3AsO3＋K2SO4＋H2O＋I2。
4
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1．磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质，其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型
材料，其晶体有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．黑磷中磷原子采取sp2杂化
B．白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C．黑磷能导电，黑磷属于混合型晶体
D．白磷是非极性分子，白磷难溶于水、易溶于CS2
2．次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，有强还原性，可冶炼金属。已知：①2P4＋
3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑，②H3PO2＋NaOH(足量)===NaH2PO2＋H2O。下
列推断错误的是( )
A．NaH2PO2是正盐
B．H3PO2具有强还原性，可使重金属离子变为金属单质
C．H3PO2电离方程式：H3PO2H＋＋H2PO
D．每消耗2 mol P4，反应①中转移12 mol 电子
3．[2019·全国卷Ⅲ，35(5)]NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一
种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n 代表P 原子数)。
4．(1)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)都是自然界中
常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下，雌黄
和雄黄的转化关系如图所示。
①砷元素有＋2、＋3、＋5 等常见价态。雌黄和雄黄中S 元素的价态相同，其价态是
________
。
Ⅰ
中
发
生
的
离
子
方
程
式
是
5
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_______________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②Ⅱ 中，雄黄在空气中加热至300 ℃会产生两种物质，若4.28 g As4S4反应转移0.28 mol e
－，则a 为__________________(填化学式)，砒霜(As2O3)可用双氧水将其氧化成H3AsO4而除
去
，
该
反
应
的
化
学
方
程
式
为
__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)AsH3是一种很强的还原剂，室温下，0.4 mol AsH3气体在空气中自燃，氧化产物为As2O3
固体，放出b kJ 热量，AsH3自燃的热化学方程式是_________________________________
______________________________________________________________________________。
6
